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Beschreibung:
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Die Erfindung betrifft eine Führungsbuchse, insbesondere Verseillager,
mit einem hohlzylindrischen, erweiterungsfähigen Führungskörper, der aus gegenseitig
verschiebbaren, elastisch gelagerten Formteilen zusammengesetzt ist.
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Derartige Führungsbuchsen werden für verschiedene industrielle Zwecke
ben@tigt, wenn es im Zuge der Fertigung oder Bearbeitung von langgestrecktem Gut,
beispielsweise elektrische Kabel, Zugkabel, Schläuche oder dengleichen, erforderlich
ist, für diese bei seiner Bewegung in Längsrichtung,ggf. bei gleichzeitiger Drehung,für
dieses eine präzise Führung der Halterung in vorgegebener Lage zu bewirken oder
auch um dieses bei seinem Austritt aus einer Vorrichtung mit einem Belag oder einer
Hülle vorgegebener, stetig gleicher Dicke zu versehen, wobei eine kontinuierliche
Anpassung der lichten Weite der Führungsbuchse an Durchmesserschwankungen des hindurchgeführten
langgestreckten Gutes erforderlich ist.
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Eine solche Führungsbuchse ist beispielsweise als Auslaßdüse einer
Vorrichtung zum Füllen der Zwickel und Hohlräume von Fernmeldekabeln bekannt (DT-AS
25 52 074), die als rohrförmiger Körper mit einer Erweiterung ausgebildet, in der
ein elastomerer Einsatz mit etwa kreisquerselmittförmigem Durchlaß angeordnet ist.
Dieser Einsatz ist mitteis einer auf dai Ende der Buchse aufschraubbaren und über
ein Druckteil auf das stirnseitige Ende des ringförmigen Einsatzes einwirkenden
Überwurfmutter zur Verringerung der lichten Weite seines Durchlasses zusammendrückbar
und somit an den jeweiligen Durchmesser des hindurchgeführten Gutes stufenlos genau
anpaßbar. Diese als Auslaßdüse bekannte Führungsbuchse ist daher für den vorgesehenen
Zweck gut geeignet und kann ohne nennenswerten Verschleiß langzeitig eingesetzt
werden, da hierbei das langgestreckte Gut einen gleitfähigen Belag aufweist, nur
in Achsrichtung bewegt wird und keiner wesentlichen Zusammenpressung durch auf dieses
radial einwirkender Kräfte bedarf oder auf die Führungsflächen der Buchse ausübt.
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Wesentlich schwieriger ist eine solche kontinuierliche Anpassung,
wenn das hindurchgefiihrte langgestreckte Gut nicht allein in Achsrichtung sondern
zugleich auch in seiner Umfangsrichtung bewegt, und überdies bei seinem Durchgang
durch die Führungsbuchse gegen innere Radialträfte zusammengehalten oder von außen
zusammengedrückt werden soll. Solche Erfordernisse werden an eine derartige Führungsbuchse
z. B. für den Einsatz derselben als Verseilnippel oder Verseillager gestellt, womit
eine Anzahl oder Vielzahl von Verseilelementen konvergierend zu einem sogenannten
Verseilpunkt zusammengeführt und miteinander verseilt oder auf einen durch das Zentrum
der Führungsbuchse zugleich hindurchgezogenen Kern aufgeseilt werden müssen.
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Ein also zinn Biindel verseiltes Gebilde beispielsweise ein mehradri.-ges
Kabel oder eine auf eine Kabelisolierung konzentrisch aufgeseilte Drahtlage ist
nämlich nicht allein an sich oder in Abhängigkeit vom Kern oder Kabelquerschnitt
relativ großen Durchmesserschwankungen ausgesetzt, sondern darüber hinaus müssen
auch noch die Verseilelemente von der den Durchlaß der Führungsbuchse begrenzenden
Innenfläche zusammengeführt bzw. zusammengedrückt werden. Diese Kräfte verursachen
selbst bei der üblichen kontinuierlichen Ver- oder Umseilung relativ hohen Verschleiß
an der Führungsbuchseninnenfläche, weshalb die vorausgehend beschriebene Führungsbuchse
für derartige Anwendungszwecke nicht einsetzbar ist Eine derartige Führungsbuchse
ist noch höheren Beanspruchungen ausgesetzt, wenn sie als Verseilnippel oder -lager
für die sogenannte reversierende Verseilung von Strängen, wie etwa Kabel adern oder
die reversierende Aufseilung von Drahtlagen auf eine feste Oberfläche, beispielsweise
die Isolierung eines Kabels, verwendet wird, du hierbei trotz der vorausgehend angeführten
Durchmesserschwankungen des Verseilgutes sehr enge Tolerenzen eingehalten werden
müssen. Die reveisierende Verseilung sieht nämlich eine periodische Änderung der
Schlagrichtung des Verseilgutes vor, als Folge der periodiseh wechselnden Drehrichtung
der vor dem Verseillager angeordneten Verseilscheibe,
wobei das
Verseillager durch die vorausgehend erwähnten radialen Kräfte besonders stark beansprucht
wird.
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Auch für diese Anwendung ist bereits ein als Führungsnippel bezeichnetes
Verseillager bekarnt geworden (DT-OS 24 44 951), das aus in Umfangsrichtung des
Kabels angeordneten, federnd gelagerten, gegeneinander verschiebbaren Einzelelementen
besteht, die Schräg und versetzt geschlitzt sowie auf der Einlaufseite angeschrägt
sein können. Die segmentförmig gestalteten Einzelelemente dieses bekannten Verseilnippels
sind mittels einr umfänglich angeordneten Zugfeder, insbesondere Spiralfeder, mit
vorgegebener Federkraft zusammengehalten, die je nach dem Querschnitt des hine@@chgeführten
Verseilgutes eine Aufweitung der lichten Weite der von den Einzelelementen begrenzten
Durchtrittsöffnung dieses bekannten Verseilnippels zuläßt. Hierbei werden die Einzelelemente
jedoch nicht allein auswärts sondern unter Bildung von mit der Erweit@rung der Durchtrittsöffnung
wachsenden Sp@@ten zwischen ihren @arührungs- oder Trennflächen voneinander bewegt
werden, wodurch trotz der Schräg versetzten Schlitze ihrer betreffenden Flächen
nicht wirksam verhindert werden kann, daß das mit wechselnder Drehrichtung hindurchgeführte
Verseilgut, z.B. Drähte,in die Spalte austritt bzw. sich an den Kanten dieser Segmentelemente
verhakt.
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Ein weiterer wesentlicher Nachteil dieses Verseilnippels liegt in
dem aus konstruktiven Gründen unvermeidbaren, ungünstigen Durchmesser/Längenverhältnis,
das durch Anordnung einer Anzahl solcher "atmender" Verseilnippel hintereinander
nur unzulänglich verbessert werden kann, wobei die als störend empfundene Spalten-Kantenwirkung
seiner Einzelelemente und somit die Gefahr des Verhakens des Verseilgutes mehrfach
erhöht wird. Ein weiterer erheblicher Nachteil dieses Verseilnippels liegt in der
Schwierigkeit, hierbei die die Einzelelemente zusammenhaltende bzw. einwärts drückende
elastische Kraft zu verändern, wie dies für die reversierende Verseilung von unterschiedlichem
Verseilgut erforderlich, und in vielen Fällen auch während des Verseilverganges
äußerst wünschenswert ist.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Führungsbuchse der
eingangs wnrissenen Art illit stufcnlo anpassungsfähiger lichter Weite ihrer Durchtrittsausnehmung
anzugeben; bei deren selbsttatiger Anpassung an den jeweiligen Querschnitt des hindurchgeführten
Gutes ihre die Durchtrittsausnehmung begrenzende Innen- oder Begrenzungsfläche im
wesentlichen spaltfrei,und der ihrer Erweiterung entgegenwirkende elastische Anpreßdruck
der Lagerung ihrer Formteile ohne das Erfordernis des Auswechselns von Teilen derselben
kontinuierlich veränderbar ist. Die geschilderte Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch
gelöst, daß der Führungskörper zur Bildung der gegenseitig verschiebbaren Formteile
in Schnlttebenen unterteilt ist, die parallel zur zentralen Achse seiner Durchgangsausnehmung
und im wesentlichen tangential zu deren Begrenzungsfläche geführt sind.
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Zufolge der erfindungsgemäßen Teilung des Führungskörpers gleiten
die Formteile, aus denen cr zusammengesetzt ist, derart aneinander, daß die von
ihnen umschlossene Durchgangsausnehmung von einer bei jedweder Erweiterung ihres
Durchmessers spaltfrei bleibenden umfänglichen Begrenzungs- und Führungsfläche begrenzt
ist, da ihre im jeweils erforderlichen Maße verschobenen Segmentflächenabschnitte
von den unmittelbar anschließenden bzw. anliegenden Zonen der ebenen Trenn- oder
Gleitfläche jedes Formteiles lückenlos ergänzt werden, welcher Effekt sich auch
mit nur zwei einander ergänzenden Formteilen ergibt. Hierbei ist ein Verhaken des
hindurchgeführten strangförmigen Gutes oder von Elementen desselben, zB. Einzeldrähte
oder Litzen, auch bei gleichzeitiger Drehung in dieser Führungsbuchse mit Sicherheit
verhindert.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist es vorteilhaft, wenn der
Führungskörper aus wenigstens drei. vorzugsweise vier Formteilen zusammengesetzt
ist, die In einem rotationssymmetrischen, starren C.e'-häuse angeordnet und geführt
sind, wobei zwischen dessen Innenfläche und der Außenfläche der Formteile wenigstens
ein auf diese einwirkendes elastisches Zwischenglied mit einstellbarer Druckicraft
vorgesehen ist, zur genauen Einstellung der auf das Verseilgut an und unmittelbar
hinter dem Verseilpunkt einwirkenden Radialkräfte. Dadurch ergibt
sich
auch im größtmöglich erweiterten Zustand des Führungskörpers ein von der geometrischen
Kreisform nur geringfügig abweichender Querschnitt seiner Durchgangsausnehmung,
die, je nach Bedarf, durch Vergrößerung der Anzahl der sie umschließenden Formstücke
so beschaffen sein kann> daß sie von der tatsächlichen Zylinderform nur sehr
geringfügig abweicht. Die elastische Lagerung der Formteile mittels wenigstens eines
elastischen Zwischengliedes in einem starren Gehäuse schafft die Möglichkeit der
einfachen, raschen Austausehbarkeit dieser Führungsbuchse gegen eine andere sehr
verschiedener lichter Weite, fiir die Führung oder Verseilung von langgew strecktem
Gut unterschiedlicher Querschnittsform oder sehr verschiedener Abmessungen.
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Nach dem gleichen Grundgedanken können die Formteile auch so ausgestaltet
sein, daß sie eine Durchgangsausnehmung beliebiger polygoner oder auch sonstiger,
z.B. segmentförmiger, Querschnittsform begrenzen, entsprechend dem Querschnitt des
zu führenden Gutes. Auch kann hierbei die Länge des Führungskörpers und seiner Formteile
unabhängig vom Querschnj tt der Durchgangsausnehmung, allen Erfordernissen entsprechend,
beliebig groß gewählt werden und je nach Bedarf ein Mehrfaches des Durchmessers
der Durchgangsausnehmung betragen, um über einen ausreichend langen Streckenabschnitt
auf das hindurchgeführte Gut mit genau einstellbarer elastis@her Radialkraft einwirken
zu können. I)ies kann für dessen dauerhafte plastische Verformung, beispielsweise
zur Beibehaltung der ihm erteilten reversierenden Verseillage, aber auch zur kontinuierlichen
Zusammenpressung, Verdichtung oder Querschnitts-Formung bzw. Kalibrierung sowie
auch zu seiner Ausrichtung und Führung zur weiteren Bearbeitung erforderlich oder
zweckdienlich sein und hat sich insbesondere bei der revcrsierenden Verseilung von
elektrischen Drähten oder Kabeladern als sehr vorteilhaft erwiesen.
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Wie nachstchend näher erläutert ist, weist diese Führungsbuchse Einrichtungen
auf, um ohne Erfordernis einer Umrüstung, z.B. auch während des Durchgangs des hindurchzuführenden
Gutes, die auf dieses ausgeübte elastische Radialkraft von außen zu verändern. Dies
kann
mittels mechanischer oder pneumatischer Einrichtungen erfolgen,
die nebst weiterer Einzelheiten der Formteile, des Gehäuses und sonstiger für die
Aufgabenlösung vorteilhafter Weiterbildungen der Erfin-und mit den Unteransprüchen
3 bis 10 umrissen, und sind den ich daraus ergebenden Vorteilen nachstehend anhand
der Zeichnung näher erläutert sind. Von den Unteransprüchen betreffen die Ansprüche
3 bis 7 verschiedene erfindungsgemäße Ausführungsform@n der elastischen Lagerung
der Formteile, aus denen der Führungskörper zusammengesetzt ist, und die Anspriiche
8 bis 10 Einzelheiten des Gehäuses sowie der Ausgestaltung, Führung und Anordnung
der von diesem umschlossenen Formteile bzw. des aus diesen zusammengesetzten Führungskörpers.
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In der Zeichnung zeigen schematisch Fig. 1 eine Stirnansicht der erfindungsgemäßen
Führungsbuchse; Fig. 2 eine Ausführungsform derselben im Längs-Halbschnitt und Fig.
3 ebenfalls im Längsschnitt, unter Weglassung der zweiten Hälfte, eine andere Ausführungsform
dieser Führungsbuchse.
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Wie insbesondere aus Fig. 1 der Zeichnung zu cricennen ist, weist
die Führungsbuchse 1 ein im Querschnitt vorzugsweise kreiszylindrisches starres
Gehäuse 6 auf, in dem ein aus gegeneinander verschiebbaren Formteilen 3 zusammengesetzter
Führungskörper 2 eine hohlzylindrischc Durchgangsausnehmung 5 umschließt und mittels
eines elastischen Zwischengliedes 7 elastisch gelagert ist. Der Führungskörper 2
ist zur Bildung der einander zu seiner Hohlzylinderform ergänzenden Formteile 3
in Schnittebenen 4 unterteilt, die parallel zur zentralen Achse seiner Durchgangsausnehmung
5 und im wesentlichen tangential zu deren Begrenzungsfläche 25 geführt sind, so
daß die Formteile 3 zur Erweiterung der Durchgangsausnehmung 5 längs ihrer der Schnittebene
4 entsprechenden Ti'ennfläcben aneinander gleiter könnten, wobei in jeder Relativlage
dieser Formteile 3 die Begrenzungsfläche 25 der Durchgangsausnehmung 5 lückenlos
und spaltfrei bleibt.
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Vorzugsweise wird die Durchgangsausnehmung £ in Abhängigkeit vom Querschnitt
des hindurchgeführten Gute@ so gewählt oder bemessen, daß die Formteile 3 von diesem
in eine Lage verschoben werden, in welcher
sie eine erweiterte
Durchgangsausnehmung 5 freigeben, Dadurch können sie sich dem hindurchgeführten
Gut, gegen dessen Oberfläche sie durch die elastische Lagerung 7 gedrückt werden,
bei allen Abweichungen vom Normalmaß, also sowohl bei Über- als auch bei Untermaß
derselben gut anpassen.
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Nach einer in Fig. 2 gezelgten Ausführungsform der Erfindung sind
zur elastischen Lagerung der Formteile 2 diesen als elastisches Zwischenglied 7
Druckfederelemente 8, vorzugsweise in Form wenigstens je einer ggf. gekröpften Blattfeder
bzw. eines Blattfederpaketes derart zugeordnet, daß sie diese mit veränderbar vorgegebener
Kraft einwärts drücken. Hierbei kann die von den als elastisches Zwischenglied 7
die@endem Druckfederelementen 8 auf die Formteile 3 ausgeübte elastische Kraft durch
Gestaltung und Anzahl der eingesetzten Druckfederelemente 8 den Erfordernissen im
wesentlichen entsprechend vorgegeben werden. In vorteilhafter Weiterbildung der
Erfindung ist die @ührungsbuchse zur zusätzlichen Regelung dieser elastischen Kraft
dadurch eingeri@htet, daß das oder jedes elastische Zwischenglied 7, z.B. Druckfederelemente
8,lagebestimmend in bzw.
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an dem starren Gehäuse 6 angeordnet, wobei der auf die Formteile 3
jeweils ausgeübte elastische Druck von außen regelbar ist.
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Diese Regelung der druckausübenden Radialkräfte kann nach der weiteren
Erfindung dadurch erfolgen, daß die Druckfederelemente 8 der elastischen Lagerung
der Formteile 3 zwischem dem starren Gehäuse 6 und wenigstens einem darin mittels
mechanischer Einrichtungen 11, beispielsweise Gewindespindel und -bohrung 12 einregelbar
beweglichen, vorzugsweise geführt verschiebbaren Justierteil 10 angeordnet sind
Diese Anordnung ist zur Regelung der einer Erweiterung der Durchgangsausnehmung
5 entgegenwirkenden elastischen Kraft von Hand aus gut geeignet und gestattet es,
durch Betätigung von mit der mechanischen Einrichtung 11 verbundenen Handrädern
26 die auf die Formteile 3 und über diese auf das von ihnen umschlossene Gut ausgeübte
elastisciie Kraft von außen zu verändern, beispielsweise den Anpreßdruck zu erhöhen,
ohne daß hierfür eine Umrüstung der Führungsbuchse 1 etwa durch Austausch der darin
angeordneten Federelemente 8 gegen stärkere erforderlich ist.
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Eine in Fig. 3 gezeigte Ausführungsform der Erfindung, die sowohl
zur Handregelung als auch zur automatischen Regelung der Rückstell-bzw. Druckkraft
der Formteile 3 geeignet ist, sieht vor, daß als Zwischenglied 7 zur elastischen
Lagerung der Formteile 3 eine diese wrigebende, in dem starre Gehäuse 6 dicht festgelegte,
schlauchförmige Membrane 9 vorgtsehell ist, welche eine Ringkammer 13 des Cehauses
6 gegen dessen zentrale Ausnehmung i begrenzt, wobei die Ringkammer 13 mit einem
komprimierbaren Druckmedium, vorzugsweise Luft, gefüllt und über eine Regeleinrichtung
15 mit einer Druckquelle, beispielsweise einer Gasdruckflasche oder Kompressor,
verbunden ist. Diese bevorzugte Ausführungsform weist neben der vorerwähnten Möglichkeit
der kontinuierlichen ggf. automatischen Regelung der Rückstellkraft bzw. des Anpreßdruckes
der Formteile den Vorteil auf, daß diese über eine einzige pneumatische Regeleinrichtung,
beirpielsweise Ventilanordnung, erfolgen kann, um den in der Ringkammer 13 Jeweils
herrschenden Druck zu erhöhen oder zu vermindern. Dieser wird über die Membrane
9 gleichzeitig und gleichmäßig auf die Außenflachen der Formteile 3 und über diese
auf das von ihnen geführte Gut derart Ubertragen, daß auf dieses je nach Bedarf
stetig oder ggf.
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auch kurzzeitig ein erhöhter Druck ausgeübt werden kann, wie dics
für manche Fertigungsvorgänge erwünscht ist.
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Als Beispiel hierfür ist die reversierende Verseilung von Kabeladern,
insbesondere von solchen relativ großen Querschnittes, zu nennen, deren Verseilung
mit reversierendem Schlag bisher große Schwierigkeiten bereitete. Diese können jedoch
bei Einsatz der erfindungsgemä-Ben Führungsbuchse als Verseillager dadurch gut überwunden
werden, daß der im Verseillager auf das Verseilgut ausgeübte Anpreßdruck kurzzeitig,
beispielsweise an den Wendepunkten der Verseilung soweit wie erforderlich erhöht
wird, um für dieses eine wirksame Verseilsperre zu schaffen, während sich der Drehsinn
der vorgeschalteten Verseilscheibe ändert. In vielen F-llen genügt es3 den RadJaldruck
der Formteile 3 einer solchen als Verseillager eingesetzten Führungsbuchse während
des Verseilvorganges bei kontinuierlich mit gleicher Geschwindigkeit hindurchgezogenen
Verseilgut so einzustellen, daß allein die Reibung des Verseilgutes an der Bogrenzungsfläche
25 der Durchgangsausnehmung 5 als Verseilsperre ausreicht, wobei sich die
Durchgangsausnehmung
5 allen Querschnittsabweichungen des Verseilgutes automatisch so anj'aßt, daß hierbei
trotz der vorerwähnten Verseilsperrwirkung gegenüber der sich drehenden Verseilscheibe
ein Festklemmen oder Festsetzen des Verseilgutes in einem solchen Verseillager ebenso
mit Sicherheit ausgeschlossen ist, wie ein Verhaken der einzelnen Verseilelemente
an den Formteilen 3.
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Ähnlich vorteilhaft ist der Einsatz der erfindungsgemäßen Führungsbuchse
als Verseillager auch beim Aufseilen einer oder mehrerer konzentrischer Drahtlagen
auf eine feste Unterlage, beispielsweise zur Fertigung eines sogenan@ten "Ceanderschirmes"
auf der festen Oberfläche eines kunststoffiso] lerten Kabels oder einer Kabelader,
wobei sich die eingangs erwähnte, leicht verformbare Zwischenschicht, in die sich
die Schirmdrähte bei Abweichung des tatsächlichen Kabelquerschnittes vom Nennwert
eindrücken können, zufolge der automatischen Anpassung der Durchgangsausnehmung
5 an den jeweiligen Querschnitt des hindurchgeführten Gutes erUbrigt.
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In vorteilhafter weiterer Ausgestaltung dieser Ausführungsform der
Erfinduiig sind beide Randbereiche 16 der Membrane 9 umfänglich zwischen in bezug
auf die Ringkammer 13 einwärts gerichteten, umlau-Senden, vorzugsweise gezahnten
Vorsprüngen 18 der beiderseitigen Wandungen 17 des starren Gehäuses 6 und diesen
Vorsprüngen 18 entsprechenden Ansätzen eines die Ringkammer 18 gegen außen begrenzenden,
umfänglichen Gehäuseteiles 20 dicht festgelegt. Dies läßt sich mit geringem Aufwand
bewerkstelligen, wenn das starre Gehäuse 6 aus zwei dessen seitliche Wandungen 17
bildenden Flanschteilen und einem vorzugsweise mittels Schrauben 21 dazwischen lösbar
befestigten, umfänglich mit Flanschansätzen 22 versehenen Zylinderteil 20 zusainrnengeseüzt
ist. Hierbei ergibt sich ferner auch die Möglichkeit, erforderlichenfalls die schlauchförmige
Membranc 9 einfach und schnell auszutauschen.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung Ist vorgesehen, daß die den
Führungskörper 2 bildenden Formteile 3, einander zur Kreiszylinderform ergänzend,
in der zentralen Ausnehmung 14 des starren Gehäuses 6 aus diesem wenigstens an einer
Seite vorragend, gelagert sind.
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Die Formteile sind hierbei zu ihrer Führung mit auswärts gerichteten,
der Außenfläche wenigstens einer der Gehäusewandungen 17 gleitfähig anliegenden
Ansätzen 23 versehen, Sie können auch, beispielsweise mittcls Wurmschrauben, gegen
Verdrehung gesichert sein, wenn dies erwünscht ist, was sich jedoch zumeist erübrigt.
Diese Ausführung der Formteile 3 und des Gehäuses 6 gewährleistet eine gute Führung
und Halterung der Formteile 3 bei ihren aneinander gleitenden Bewegungen zur Erweiterung
oder Verengung der von ihnen umschlossenen Durchgangsausnehmung 5. Ferner kann es
nach der weiteren Erfindung von Vorteil sein, wen der aus den Formteilen 3 zusammengesetzte
Führungskörper 2 eintrittsseitig mit einem seiner Durchgangsausnehmung 5 vorgelagerten,
nachgiebigen Ringkörper 24 versehen ist. Dieser erleichtert den Einzug des durch
die FUhrungsbuchse hindurchbewevten Gutes, und ist insbesondere b Anwendungen derselben
nützlich, bei weichem die Elemente des strangförmigen Gutes in der Buchse konvergierend
zusammengeführt werden, wie dies beispielsweise bei deren Einsatz als Verseillager
der Fall ist.
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Somit schafft die Erfindung eine besonders vorteilhafte, vielseitig
verwendbare Führungsbuchse, deren hervorragende Eignung zur Verwendurch als Verseilbuchse
oder -lager in einer Verseilvorrichtung beispielhaft Jedoch keineswegs einschränkend
herausgestellt ist, da sie sich mit guten Vorteil auch fUr viele andere Zwecke mit
ähnlichen Erfordernissen einsetzen läßt, auf die eingangs verwiesen ist,